Využití trav jako obnovitelných zdrojů energie se zaměřením na peletování a spalování

Frydrych J.¹, Jezerská L.², Raab S.¹,Bradáčová L.¹

¹OSEVA vývoj a výzkum s.r.o. se sídlem v Zubří, ²VŠB – Technická univerzita Ostrava, CEET, Centrum ENET, Ostrava

Úvod a cíl

Využití obnovitelných zdrojů energie se stává klíčovým tématem současné doby. Trávy představují významný potenciál pro produkci biomasy v zemědělských i nezemědělských oblastech České republiky. Cílem studie bylo ověřit možnosti využití vybraných druhů kostřav – červené (Festuca rubra), luční (Festuca pratensis) a rákosovité (Festuca arundinacea) – jako obnovitelných zdrojů energie, se zaměřením na proces peletování a následné spalování biomasy.

Metody

Experimentální výzkum probíhal v letech 2024–2025 v podmínkách OSEVA vývoj a výzkum s.r.o. v Zubří ve spolupráci s VŠB – Technickou univerzitou Ostrava, CEET, Centrem ENET. V roce 2024 byl založen maloparcelový pokus s uvedenými druhy kostřav. Byly sledovány výnosy zelené a suché hmoty, elementární složení a energetické parametry biomasy. Získané vzorky byly analyzovány přístroji LECO (CHN analyzátor, kalorimetr, TGA) pro stanovení obsahu uhlíku, vodíku, dusíku, síry, popela a spalného tepla. Nadrcená biomasa byla následně peletizována bez přídavku pojiv na peletizačním lisu Stiler KL200C a hodnocena podle mechanické odolnosti a sypné hustoty.

Výsledky

Nejvyšší výnos suché hmoty (6,24 t·ha⁻¹) byl zjištěn u kostřavy rákosovité ‘Kora’. Energetické analýzy však ukázaly, že nejvhodnějším druhem pro peletování a spalování je kostřava červená ‘Zulu’, která vykázala nejvyšší hodnotu spalného tepla (19 201 kJ·kg⁻¹), nejnižší obsah popela (2,7 %) a nejvyšší podíl uhlíku (44,03 hm. %). Peletizace všech druhů probíhala bez problémů, pelety měly průměrnou hustotu 1,3 kg·dm⁻³ a mechanickou odolnost 87–94 %. Výsledky potvrzují, že travní biomasa, zejména kostřava červená, představuje perspektivní alternativní biopalivo s vysokým energetickým potenciálem a příznivými environmentálními parametry.

Poděkování

Tato práce byla podpořena projektem č. SS07020061 „Výzkum procesů zahrnujících výrobu biopelet“, spolufinancovaným Technologickou agenturou ČR v rámci programu Prostředí pro život. Dále byla podpořena projektem „Odpady jako alternativní zdroj energie“ (CZ.02.01.01/00/23_021/0008590) v rámci Operačního programu Jan Amos Komenský. Experimentální část byla realizována s využitím výzkumné infrastruktury ENREGAT, podporované MŠMT (č. projektu LM2018098).

Graf 1. Distribuce velikosti částic pro kostřavu rákosovitou, luční a červenou

Obrázek 1. Pokus s  travami pro energetické využití (jaro 2025)

Obrázek 2. Polní den VST Zubří -pokus s travami pro energetické využití

Tabulka 1. Výnosy zelené hmoty a suché hmoty u vybraných trav v době sklizně semen v roce

Tabulka 2. Výnosy zelené hmoty a suché hmoty u vybraných trav v době sklizně semen v roce 2025

Tabulka 3. Hodnoty sypného úhlu pro různé druhy kostřav

Tabulka 4. Elementární složení kostřav

Tabulka 5. Energetické parametry kostřav

Kontakt

Ing. Jan Frydrych

OSEVA vývoj a výzkum s.r.o.

Hamerská 698, Zubří 756 54

frydrych@oseva.cz